一种新型出租车计价器的设计

史荣珍 周献中

摘要：以AT89C52单片机为控制核心的新型出租车计价器实现了自动计费，上电后显示当前时间及日期，亦可显示公里数、总价及等待时间。此外，还可以通过按键模块来设置计价器的起步价，白天与晚上每公里的单价，时间和日期等功能。并通过Proteus软件实现了该系统的模拟仿真，验证了该设计的正确性与实用性。

关键词：出租车计价器;单片机;LCD液晶显示;Proteus软件

中图分类号：TB391        文献标识码：A        文章编号：1009-3044（2018）31-0083-02

出租车计价器的功能从一开始的只是显示路程，要求司机自己定价，到后来的能够自主计费，有了质的飞跃。现在各大中城市出租车与滴滴快车等行业已经普及自动计价器，所以计价器技术的发展已成定局[1-3]。传统的出租车计价器存在测量里程不精量，计算总价不精确等问题，而且操作起来比较烦琐，有些没法自主设置单价，起步价以及白天和晚上的单价不同。文中设计的新型出租车计价器，可以进行起步价和每公里单价以及夜间单价的设定，并能显示乘车过程中因堵车造成的等待时间及最后的乘车总价。

1 系统总体设计方案

该计价系统由AT89C52芯片作为设计的核心，利用霍尔传感器实现对路程的测量，采用AT24C02存储芯片保存起步价，单价和总价等相关信息，采用LCD液晶显示器显示时间、单价、路程和总金额。系统设计框图由图1所示。

2 系统主要硬件设计

设计以AT89C52作为核心芯片，构成最小相位系统[4]。AT89C52是一种低电位、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K系统可反复擦写的Flash存储器，兼容标准MCS-51指令系统[5-6]。该单片机具有良好的性能及抗干扰能力，而且编程和烧录程序也比较方便。故选用该单片机既能满足设计需求又能节约成本。

2.1 路程检测电路

在出租车行驶过程中，利用霍尔传感器检测路程，假设车轮每转一圈，周长约为1m，传感器则会输出一个标准的脉冲信号送入单片机P3.2引脚，利用单片机的计数功能完成100次的计数后所测量的路程为0.1Km。当出租车处于计费模式时，设置外部中断处于打开状态，开始根据里程信号计算公里数。每0.1Km显示屏上的路程数据更新一次，每增加1Km计费变化一次。

2.2 按键输入电路

采用独立式键盘，设5个按键分别占用P1.0—P1.4共5个I/O口，每个按键电路相对独立。电路上电后，每个I/O口处于高电平，当键按下时，I/O口处于低电平，释放按键后，又变回高电平。如下文图3所示，按键1为计价开始/结束键，按键2为等待开始/结束键，按键3为设置按键，通过不同按键实现对起步价，每公里计费单价，等待时间计费单价等重新设置，通过加值键和减值键实现对价格的增减。

2.3 LCD显示器

采用LCD1602液晶显示器显示时间、路程和价格等信息。该液晶显示器是字符型液晶，并且带字符库，显示容量为16×2个字符，最佳工作电压为5V，字符尺寸为2.95×4.35（W×H）mm[7]。如图3电路图所示，液晶显示器连接了RW1电位器，若发现液晶不亮，可调节此电位器来改变液晶的亮度。

2.4 時间模块和存储模块

时钟电路采用DS1302实现时间的显示。出租车计价过程中，晚上和白天的资费是不一样的，所以要增加时钟显示功能，以此判断是白天还是夜晚。计价过程中，起步价，每公里单价，等待时间、总价等信息均保存在AT24C02存储芯片中。出租车运行时，单片机从时钟芯片DS1302读取时间信息，根据当前时间判断是白天还是晚上，再从AT24C02读取起步价，单价等资费数据。

3 系统软件设计

该计价器系统使用Keil软件采用C语言进行编程。主程序流程图如图2所示，首先对定时器及液晶显示器进行初始化，再根据所按按键，进入其对应的程序，然后进行车费计算和存储处理，最后在液晶显示屏上显示。此外按下设置键时，可通过加值键和减值键分别设置起步价、白天和晚上的每公里单价等信息。

4 系统仿真与结果分析

使用Proteus软件绘制电路图，并将C语言编好的程序下载至AT89C52单片机中，利用Proteus和Keil联调实现动态仿真。该出租车计价器，可根据某城市设置对应的起步价，此计价器起步价已设为11元，里程为3公里，超过3公里后2.4元/公里开始计价，当时间为22：00至次日7：00的时间段，每公里的单价比白天增加50%，液晶屏上能实时显示时间、总价和里程数。仿真结果如图3所示，LCD屏上显示时间是11点47分34秒，路程是1.2Km，总价是11元。

按照文中电路仿真图，还进行了电路板的焊制，并将调试好的程序下载至电路板的单片机中，所得的实物运行结果和仿真结果完全一致，从而验证了设计的正确性。

5 结束语

该新型出租车计价器采用AT89C52单片机为控制器，通过Proteus软件实现了动态仿真，在LCD液晶显示屏上实现时间、里程和总价的显示。另外通过单独按键模块可以实现出租车当前时间、起步价、单价、等待时间等信息的设置与显示，简单方便，达到了预期的效果。

参考文献：

[1] 周永超，李志广. 液晶显示出租车计价器设计[J]. 现代显示，2012（142）： 29-33.

[2] 翟敏焕. 基于单片机的出租车计价器设计[J]. 现代计算机，2014（1）：64-67.

[3] 杨世品， 陈林. 基于Proteus的单片机出租车计价器的设计[J]. 微计算机信息，2007，23（3）：106-108.

[4] 黄英. 单片机工程应用技术[M]. 上海：复旦大学出版社，2011：9-12.

[5] 李广第，朱月秀，冷祖祁. 单片机基础[M].3版.北京：北京航空航天大学出版社，2007：23-25.

[6] 杨中兴，王文魁. 单片机技术应用[M]. 北京： 北京理工大学出版社， 2017.

[7] 周润景，张丽娜. 基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真[M]. 北京：北京航空航天出版社， 2006： 28-45.